Question

加入0.1 mol的MnO₂粉末于50 mL过氧化氢的溶液中(密度为1.1 g·mL^－1)，在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图所示，回答下列问题。

(1)A、B、C、D四点化学反应速率快慢的顺序为____________________。

(2)解释反应速率变化的原因__________________________________。

(3)计算过氧化氢的初始物质的量浓度________。

(4)求反应进行到2分钟时过氧化氢的质量分数。

Answer

(1)D>C>B>A

(2)随着反应的进行，过氧化氢溶液的浓度越来越小，反应速率越来越小

(3)0.107 mol·L－1 (4)0.083%

【解析】(1)曲线斜率越大，反应速率越大。

(2)随着反应的进行，反应物H2O2的浓度逐渐减小，因此反应速率逐渐减小。

(3)根据图像可以看出H2O2完全反应放出60 mL O2，H2O2的分解反应为2H2O22H2O＋O2↑，则

n(H2O2)＝×2≈0.005 36 mol，

c(H2O2)＝ ≈0.107 mol·L－1。

(4)反应进行到2分钟时，放出O2 45 mL，则反应生成O2的物质的量为≈0.002 01 mol，

质量为0.002 01 mol×32 g·mol－1≈0.064 3 g

反应消耗的H2O2物质的量为

0．002 01 mol×2＝0.004 02 mol，

0．005 36 mol－0.004 02 mol＝0.001 34 mol，

则2分钟时H2O2的质量分数为

×100%≈0.083%。